Sort hul-par født inde i en døende stjerne?

Langt fra jorden, to sorte huller kredser om hinanden, udbredende bølger, der bøjer tid og rum. Eksistensen af ​​sådanne bølger - gravitationsbølger - blev først forudsagt af Albert Einstein for over et århundrede siden på grundlag af hans teori om generel relativitet. Og som altid, Einstein havde ret.

Men det tog indtil 2015 for Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory at opdage gravitationsbølger for første gang, resultater, der gav LIGO-holdet Nobelprisen i fysik to år senere. Ud over den chokbølge, denne opdagelse sendte på tværs af det videnskabelige samfund, det gav også forskere det nye felt inden for gravitationsbølgeastronomi. Men som med mange opdagelser, for hvert mysterium, der er løst, nye spørgsmål er opstået.

Et sådant nyt puslespil:hvordan opstod disse gravitationsbølge-inducerende sorte huller? Skrivning i journalen Fysiske anmeldelsesbreve , Joseph Fedrow fra Kyoto Universitets Yukawa Institut for Teoretisk Fysik - i samarbejde med International Research Unit for Advanced Future Studies - har bestemt, hvordan gravitationsbølger kan se ud, hvis to sorte huller dannes inde i en massiv, kollapsende stjerne.

"Selvom gravitationsbølger har givet os mulighed for direkte at opdage sorte huller for første gang, vi kender stadig ikke den nøjagtige oprindelse af disse særlige sorte huller, " forklarer Fedrow. "En idé er, at disse sorte huller er dannet under dynamisk fragmentering af den indre kerne af en døende stjerne, der gennemgår gravitationssammenbrud." ifølge Fedrow, kunne have resulteret i, at to af fragmenterne blev til sorte huller og kredsede om hinanden i resterne af stjernemiljøet.

For at teste dette forslag, holdet brugte supercomputere og værktøjerne til numerisk relativitet til at skabe en model af to sorte huller i sådanne omgivelser. Og efter mange lange timers beregning, outputtet blev sammenlignet med LIGOs observationsdata. "Vores resultater var målbart forskellige, viser, at hvis der dannes sorte huller i en høj tæthed, stjernemiljø, så bliver den tid det tager for dem at smelte sammen. Hvis tætheden sænkes til niveauer, der ligner vakuum, så matcher de resulterende gravitationsbølger dem fra den observerede begivenhed."

Ud over at kaste lys over dynamikken i binære sorte huller, disse resultater bekræfter, at de første bølger, der blev detekteret af LIGO, kom fra sorte huller i et tomt område af rummet. "I dette spændende, ny æra af gravitationsbølgeastronomi, vi ved ikke, hvad vi finder, eller hvor det vil føre os hen, " afslutter Fedrow. "Men vores arbejde her vil hjælpe med at belyse ubetrådte stier, og skinne et lys på de mørkeste objekter i universet."